[发明专利]一种实现网络流量负载分担的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种对网络流量进行分配的方法及装置，具体地说是一种实现网络流量载分担的方法及装置。

背景技术

随着各种IP技术和传输技术的不断发展，互联网应用极大普及，用户数、网络流量持续增长。网络丰富的内容和形式既丰富了人们的日常生活，也会被社会不法份子所利用。如果不能对互联网进行有效管理和监控，将会给国家、企业、个人的网络安全带来各种危害。因此，保障信息安全已经提上议事日程。

对于信息的监控，当前采用的技术主要是分流和阻断。分流是通过分光器将网络的流量引入到路由器进行流量分解，通过ACL(Access Control List，访问控制列表)规则过滤后，供后端服务器系统进行相关分析、处理。其中分流可能是一级或者多级，直到主机能够处理的粒度。后端服务器系统可能有多个，分别处理不同类型的数据，因此需要在分流设备上进行端口分组，每个端口组由多个端口组成，每个端口组对应于一个服务器系统。由于需要处理的流量较大，数据较多，每个服务器系统将采用阵列方式，在多台主机间进行负载分担，共同处理。这就要求路由器在端口组的多个输出端口间进行流量的负载分担，均匀地分配到多台主机上。

为了将流量更为均匀地分配到各输出端口上，流量在端口组内如何选取出端口是关键。目前的HASH算法是采用根据HASH元素计算的HASH键值对端口数取模得到。

例如：端口组内端口数目为256，根据IP源地址10.0.0.1、目的地址10.0.0.2采用16比特异或计算的HASH键值为3，对256取模后得到3，即选择端口组内序号为3的出端口。

这种方法的优点在于简单易行，当HASH计算的键值长度不太长时，端口组数目足够大，能均匀散列。适用于IP地址变化范围不大，且输出端口数目要求不多的小型系统。

但是，这种方法也存在着以下缺点：

1.HASH计算的键值长度如果与端口组数目相差不大，将造成HASH结果在各HASH桶(即各端口)内散列不开，势必造成输出不均匀。

2.如果需要IP地址变化范围更大，需要增加键值长度；为了使散列更为均匀，需要增加HASH桶数目，即增加端口数目，将造成配置频繁改动，并增加计算HASH键值所需要的内存等设备代价。

发明内容

为了解决现有技术中当HASH计算的键值长度与端口组数目相差不大时，造成输出不均匀以及当需要IP地址变化大而使实现成本增加的问题，本发明提供一种实现网络流量负载分担的方法，以及实现该方法的装置。

本发明实现网络流量负载分担的方法为：通过分光器将网络流量引入到路由器进行流量分解，通过ACL规则过滤后，分到服务器系统中，确定虚拟HASH桶的数目，将所述分解并过滤后的流量通过HASH算法分配到虚拟HASH桶，然后映射到实际端口，其中，所述虚拟HASH桶用于承载分解并过滤后的流量，所述虚拟HASH桶的数目根据实际端口数的倍数确定。

作为确定虚拟HASH桶数目的一种优选方案，所述虚拟HASH桶的数目大于分解后流量的数目。

在网络流量分流比较均匀的情况下，所述的流量从虚拟HASH桶映射到实际端口的方法为：直接将虚拟HASH桶与实际端口进行映射。

在网络流量分流不均匀的情况下，所述流量从虚拟HASH桶映射到实际端口的方法为：

A.遍历实际端口，寻找没有分配流量且状态为UP的端口，如果有，将流量分配到该端口；如果没有，进行步骤B；

B.寻找流量统计最小且状态为UP的端口，将流量分配到该端口；

在所述寻找流量统计最小且状态为UP的端口的步骤中如果发现有两个或两个以上端口流量统计最小且状态为UP，将流量分配到端口速率大的端口。

如果所述各流量统计最小且状态为UP的端口速率相同，将流量分配到已分配次数少的端口。

如果所述各流量统计最小且状态为UP且速率相同的端口的分配次数相同，随机选择一个端口分配流量。

一种实现网络流量均匀负载分担的装置，包括分光器和过滤器，该装置还包括：

虚拟HASH桶，用于承载分解并过滤后的流量，所述流量通过HASH算法分配到虚拟HASH桶；所述虚拟HASH桶的数目根据实际端口数的倍数确定；

实际端口，接收从虚拟HASH桶通过映射算法分配过来的流量，并将该流量交给服务器系统的主机进行处理。

所述过滤器与虚拟HASH桶之间设有HASH运算单元，用于将过滤器过滤后的流量通过HASH算法分配给虚拟HASH桶。